2019-2020年高考化學(xué) 考前三個月 專項突破 第九題 無機化學(xué)綜合應(yīng)用（含解析）新人教版.doc

2019-2020年高考化學(xué) 考前三個月 專項突破 第九題 無機化學(xué)綜合應(yīng)用（含解析）新人教版題組一以陌生無機物為載體的綜合考查1銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬。已知常溫下，在溶液中Cu2穩(wěn)定，Cu易在酸性條件下發(fā)生：2Cu=Cu2Cu。大多數(shù)1價銅的化合物是難溶物，如Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。(1)在新制Cu(OH)2懸濁液中滴入葡萄糖溶液，加熱生成不溶物的顏色為_，某同學(xué)實驗時卻有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，該黑色物質(zhì)的化學(xué)式為_。(2)在CuCl2溶液中逐滴加入過量KI溶液可能發(fā)生：a2Cu24I=2CuI(白色)I2b2Cu22Cl2I=2CuCl(白色)I2若a反應(yīng)是主要反應(yīng)，需要查詢的數(shù)據(jù)是_。為順利觀察到白色沉淀可以加入的最佳試劑是_。ASO2 B四氯化碳CNaOH D乙醇(3)一定條件下，在CuSO4中加入NH5反應(yīng)生成氫化亞銅(CuH)。已知NH5的所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，NH5是_(填“離子化合物”或“共價化合物”)，在上述反應(yīng)中NH5作_(填“氧化劑”、“還原劑”或“既不是氧化劑也不是還原劑”)。寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式：_。將CuH溶解在適量的稀硝酸中，完成下列化學(xué)方程式。CuHHNO3=Cu(NO3)2H2(4)將實驗制得的CuCl樣品2.000 g(雜質(zhì)不參與反應(yīng))溶于一定量的0.500 0 molL1 FeCl3溶液中，加水稀釋至200 mL得到溶液，取20.00 mL用0.100 0 molL1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點，消耗20.00 mL Ce(SO4)2。有關(guān)反應(yīng)離子方程式：Fe3CuCl=Fe2Cu2Cl、Ce4Fe2=Fe3Ce3，則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案(1)磚紅色CuO(2)Ksp(CuCl)與Ksp(CuI)B(3)離子化合物還原劑2CuH2H=Cu2Cu2H26CuH16HNO3=6Cu(NO3)23H24NO8H2O(4)99.50%解析(1)葡萄糖分子中的醛基被新制Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2則被還原為磚紅色的Cu2O，由于反應(yīng)需加熱，故Cu2O有可能被氧化為黑色的CuO。(2)CuCl2溶液與過量的KI反應(yīng)，生成的沉淀與CuCl和CuI的Ksp的相對大小有關(guān)。由于a反應(yīng)和b反應(yīng)在生成白色沉淀的同時，均有I2生成，而CCl4可萃取其中的I2，且與水不互溶，故反應(yīng)后加CCl4可順利觀察到白色沉淀。(3)NH5 的所有原子均達到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故NH5可寫成NH4H(氫化銨)，氫化銨中1價的氫將CuSO4溶液中2價的銅還原為1價。將CuH溶解在適量的稀HNO3中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有Cu(NO3)2、H2、NO、H2O四種產(chǎn)物生成。(4)根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式：CuClFe2Ce4，得n(CuCl)0.100 0 molL10.02 L0.02 mol，則2.000 g樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(CuCl)100%99.50%。2亞磷酸(H3PO3)是二元酸，與足量NaOH溶液反應(yīng)生成Na2HPO3。(1)PCl3水解可制取亞磷酸：PCl33H2O=H3PO3_。(2)H3PO3溶液中存在電離平衡：H3PO3HH2PO。某溫度下，0.10 molL1的H3PO3溶液的pH1.6，即溶液中c(H)2.5102 molL1。求該溫度下上述電離平衡的平衡常數(shù)K，寫出計算過程。(H3PO3的第二步電離忽略不計，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)根據(jù)H3PO3的性質(zhì)可推測常溫下Na2HPO3稀溶液的pH_7(填“>”、“”或“<”)。(3)亞磷酸具有強還原性，可使碘水褪色。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下：陰極的電極反應(yīng)式為_。產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為_。答案(1)3HCl(2)K8.3103>(3)H3PO3I2H2O=2HIH3PO4(4)2H2e=H2HPO2H=H3PO3解析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律來補充完整該化學(xué)方程式。(2)利用化學(xué)平衡的三段式求解，注意題目對有效數(shù)字的要求。(3)根據(jù)題目信息確定還原劑、氧化劑，根據(jù)化合價變化規(guī)律確定氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，最后配平化學(xué)方程式。(4)根據(jù)電解原理知氫離子在陰極放電生成H2，由此寫出陰極的電極方程式。緊扣題目信息“電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸”，再結(jié)合裝置示意圖、電極上離子放電情況推測要在產(chǎn)品室得到產(chǎn)品，陽極室的氫離子要向產(chǎn)品室移動，原料室的HPO也要向產(chǎn)品室移動，由此可寫出產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式。3Na2S、H2O2在從含鎳電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì))中提取含鎳化合物時有重要作用。提取過程如下：電鍍廢渣先用過量酸進行酸化處理，得到溶液；向溶液中滴入適量的Na2S溶液，除去Cu2、Zn2，過濾；保持濾液在40 左右，用6%的H2O2溶液氧化Fe2，再在95 時加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，過濾除去鐵和鉻；在濾液中加入足量Na2CO3溶液，攪拌，得NiCO3沉淀；(1)步驟中除可觀察到黑色沉淀外，還可嗅到臭雞蛋氣味，用離子方程式說明氣體的產(chǎn)生：_。(2)步驟中在Fe2氧化階段，需要控制溫度不超過40 ，其目的是_；該階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)Fe2也可以用NaClO3氧化，F(xiàn)e2被氧化并在較小pH條件下水解，最終形成黃鐵礬鈉Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀而被除去；如圖是溫度pH關(guān)系圖，圖中陰影部分為黃鐵礬鈉穩(wěn)定存在區(qū)域已知25 時，F(xiàn)e(OH)3的Ksp2.641039，下列說法正確的是_(填字母)。aFeOOH中鐵為2價b若在25 時，用H2O2氧化Fe2，再在pH4時除去鐵，此時溶液中c(Fe3)2.641029 molL1c用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2的離子方程式為6Fe2ClO6H=6Fe3Cl3H2Od工業(yè)生產(chǎn)中溫度常保持在8595 生成黃鐵礬鈉，此時溶液的pH約為1.21.8(4)無水NiCl2在有機合成中有著極為重要的作用，工業(yè)上常用含鎳原料所制得的NiCl26H2O在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水制得，已知SOCl2能與水反應(yīng)生成SO2和HCl。寫出NiCl26H2O在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水制無水NiCl2的反應(yīng)方程式_，NiCl26H2O需在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水的原因是_。答案(1)S22H=H2S(2)減少過氧化氫的分解2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)cd(4)NiCl26H2O6SOCl2NiCl26SO212HClNiCl2在加熱過程中會發(fā)生水解而得不到無水NiCl2，當(dāng)NiCl26H2O在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水時，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl能抑制NiCl2的水解解析(1)經(jīng)過量酸處理得到的溶液中含有大量的H，當(dāng)加入Na2S后會發(fā)生反應(yīng)：S22H=H2S，生成具有臭雞蛋氣味的H2S。(2)Fe2氧化階段需要加入氧化劑過氧化氫，溫度過高會造成過氧化氫的分解，導(dǎo)致過氧化氫損失，氧化階段的反應(yīng)為2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(3)FeOOH中鐵為3價；當(dāng)pH4時，c(H)104 molL1，c(OH)1010 molL1，則c(Fe3) molL12.64109 molL1。(4)加熱過程中發(fā)生的反應(yīng)為NiCl26H2O6SOCl2=NiCl26SO212HCl；若單獨加熱NiCl26H2O，則在加熱過程中NiCl2會發(fā)生水解而得不到無水NiCl2，當(dāng)NiCl26H2O在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水時，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl能抑制NiCl2的水解。題組二以化工生產(chǎn)流程為載體的綜合考查1目前，新能源不斷被利用到現(xiàn)代的汽車中，高鐵電池技術(shù)就是科研機構(gòu)著力研究的一個方向。(1)高鐵酸鉀鋅電池(堿性介質(zhì))是一種典型的高鐵電池，則該種電池負(fù)極材料是_(填化學(xué)式)。(2)工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)高鐵酸鉀(K2FeO4)，K2FeO4在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定。反應(yīng)原理為.在堿性條件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4：3NaClO2Fe(NO3)310NaOH=2Na2FeO43NaCl6NaNO35H2O。.Na2FeO4與KOH反應(yīng)生成K2FeO4：Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH。主要的生產(chǎn)流程如下：寫出反應(yīng)的離子方程式：_。流程圖中反應(yīng)是在某低溫下進行的，且此溫度無NaOH析出，說明此溫度下Ksp(K2FeO4)_Ksp(Na2FeO4)(填“>”、“<”或“”)。(3)已知K2FeO4在水溶液中可以發(fā)生：4FeO10H2O4Fe(OH)38OH3O2，則K2FeO4在水處理中的作用是_。(4)FeO在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示。若向pH10的這種溶液中加硫酸至pH2，HFeO的分布分?jǐn)?shù)的變化情況是_。若向pH6的這種溶液中滴加KOH溶液，則溶液中含鐵元素的微粒中，_轉(zhuǎn)化為_(填化學(xué)式)。答案(1)Zn(2)Cl22OH=ClClOH2O<(3)凈水劑和消毒劑(4)先增大后減小HFeOFeO解析(1)高鐵酸鉀是氧化劑，作電源正極，而鋅為還原劑，在電池中失電子，作電源負(fù)極。(2)根據(jù)框圖中反應(yīng)的反應(yīng)物為Cl2和NaOH知，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O。根據(jù)題意分析可知，Na2FeO4的溶度積大于K2FeO4的溶度積。(3)FeO與水反應(yīng)生成的Fe(OH)3具有吸附性，可作凈水劑，F(xiàn)eO具有強氧化性，可作消毒劑。(4)加入硫酸，將溶液pH由10調(diào)節(jié)到2，由圖中HFeO的變化曲線可知，HFeO的分布分?jǐn)?shù)先增大后減小。由圖可知，pH6時，溶液中存在的含鐵元素的微粒為HFeO和FeO，加入KOH，溶液pH逐漸增大，HFeO的分布分?jǐn)?shù)逐漸減小，而FeO的分布分?jǐn)?shù)逐漸增大，故HFeO逐漸轉(zhuǎn)化為FeO。2鈦被譽為“21世紀(jì)的金屬”。鈦具有密度小、耐高溫、耐腐蝕等特性，具有廣泛的用途。下面是用鈦鐵礦石(主要成分為FeTiO3)冶煉金屬鈦的工藝流程圖：鈦鐵礦石TiOSO4H2TiO3,TiO2TiCl4Ti根據(jù)上述工藝流程圖回答下列問題：(1)反應(yīng)是一個非氧化還原反應(yīng)，那么FeTiO3中Ti元素的化合價為_，含有鐵元素的反應(yīng)產(chǎn)物為_(寫化學(xué)式)。(2)除反應(yīng)外，剩余的四個反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是_(寫反應(yīng)序號)。(3)已知H2TiO3不溶于水。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)反應(yīng)制備金屬Ti的方法是_(填字母序號)。A熱分解法B熱還原法C電解法答案(1)4FeSO4(2)(3)TiOSO42H2O=H2TiO3H2SO4(4)B解析(1)因為反應(yīng)是一個非氧化還原反應(yīng)，所以由產(chǎn)物TiOSO4可知Ti元素的化合價為4，故FeTiO3中Fe的化合價為2，即含有鐵元素的反應(yīng)產(chǎn)物為FeSO4。(2)分析反應(yīng)、中反應(yīng)物與生成物的化合價可知，這兩個反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)；而反應(yīng)盡管反應(yīng)物、生成物中的Ti元素化合價沒變，但參加反應(yīng)的物質(zhì)還有C、Cl2，故該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)為鎂作為還原劑制備鈦，屬于氧化還原反應(yīng)。(3)注意提示性語言“H2TiO3不溶于水”，由此可知該反應(yīng)為TiOSO4的水解反應(yīng)，生成物還有H2SO4，且H2TiO3后需要標(biāo)注“”。(4)反應(yīng)的基本原理就是用活潑金屬作還原劑來冶煉其他金屬。3菱錳礦的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3)，以菱錳礦為原料制備錳單質(zhì)的流程如下所示：漿化溶液1溶液2精制電解Mn請回答下列問題：(1)菱錳礦在浸取前需要粉碎，其目的是_。(2)用稀硫酸浸取時，主要反應(yīng)的離子方程式為_；加入二氧化錳的目的是除去其中的_(填化學(xué)式)，此物質(zhì)參與反應(yīng)時生成硫酸鐵、水和硫酸錳，該物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)已知Fe、Al、Mn的氫氧化物開始沉淀及沉淀完全時的pH如表所示，則加氨水沉淀時應(yīng)控制溶液的pH范圍為_。氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀pH1.84.18.3完全沉淀pH3.25.09.8(4)電解硫酸錳溶液時，陰極的電極反應(yīng)式為_。用高錳酸鉀溶液檢驗Mn2，產(chǎn)生黑色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為_。(5)硫酸錳在高溫條件下分解可得到三種氧化物，該熱分解的化學(xué)方程式為_。答案(1)增大接觸面積，便于漿化，提高浸出率(2)MnCO32H=Mn2CO2H2OFeS22FeS215MnO214H2SO4=Fe2(SO4)315MnSO414H2O(3)5.0pH<8.3(4)Mn22e=Mn2MnO3Mn22H2O=5MnO24H(5)3MnSO4Mn3O4SO22SO3解析(1)礦石粉碎可增大固體與液體、固體與氣體的接觸面積，可從影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的角度進行分析。(2)碳酸錳與稀硫酸反應(yīng)，類似碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)。二硫化亞鐵與二氧化錳在稀硫酸中反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸錳和水。1 mol FeS2失去電子的物質(zhì)的量為15 mol。(3)根據(jù)幾種離子沉淀的pH，控制溶液的酸堿性使氫氧化鋁完全沉淀(氫氧化鐵已完全沉淀)，氫氧化錳沒有開始沉淀。(4)電解硫酸錳溶液時，陰極上錳離子發(fā)生還原反應(yīng)生成錳單質(zhì)。高錳酸鉀可將錳離子氧化成二氧化錳。(5)硫酸錳在高溫下分解生成四氧化三錳、二氧化硫和三氧化硫，類似硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、二氧化硫和三氧化硫。4負(fù)載銀納米GeO2可用于光催化降解農(nóng)藥廢水，某工廠現(xiàn)用鍺(Ge)產(chǎn)品加工廢料生產(chǎn)納米GeO2，實驗流程如下圖所示：請回答下列問題：(1)操作X的名稱為_。Y溶液是一種在該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)，該物質(zhì)是_。(2)請補充完整第步反應(yīng)的離子方程式：Ge2_H=Ge4_。(3)若要將Fe(OH)3和Al(OH)3分離回收，需要用到的試劑有_(填化學(xué)式)溶液。(4)該鍺產(chǎn)品加工廢料中鍺元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于_。答案(1)過濾鹽酸(2)11H2O2212H2O(3)NaOH、CO2(4)100%解析(1)操作X是將溶液和沉淀分離開，故名稱是過濾；Y溶液為鹽酸，可循環(huán)利用。(2)H2O2作氧化劑，Ge2作還原劑，反應(yīng)的離子方程式為Ge2H2O22H=Ge42H2O。(3)欲將Fe(OH)3和Al(OH)3分離，可先用強堿溶液將Al(OH)3溶解，然后過濾，再通入CO2生成Al(OH)3沉淀。(4)利用鍺元素守恒，設(shè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，則w，解得：w100%。